成一定的比例連鎖控制,運行可靠,使用與維護方便。控制系統(tǒng)通過通訊線將溫度控制器14與溫度傳感器15、溫度計6、壓力表7、空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17控制線、太陽能蒸發(fā)集熱器4調節(jié)閥9控制線等集為一體,并通過遠程紅外線信號連通手持遙控器,和通過戶用W1-Fi網(wǎng)絡連接手機APP,實現(xiàn)太陽能耦合空氣源熱栗一體化空調系統(tǒng)的多重控制耦入口 ο
[0051]下面通過具體實例對本發(fā)明的【具體實施方式】做出進一步說明。
[0052]如附圖1所述,設定采暖房間18的地面大小為1mX 1m,即采暖面積為100m2,則需本發(fā)明制熱量為6.5kW。在太陽能空氣源熱栗室外機11角鋼支架28處安放內置太陽能蒸發(fā)集熱器4的太陽能空氣源熱栗室外機11,型號為A.H3—AC,制熱輸入功率為2.5kW,耦合太陽能的額定制熱量為11.0kW。在室外干球溫度為-7 °C、室外濕球溫度為_8°C條件下,A.H3—AC型號的耦合制熱量為8.2kW,制熱能效比為3.56,滿足全冬季供暖能力保障需求。A.Η3—AC型號太陽能空氣源熱栗室外機11自重60kg,外形尺寸為1260mmX830mmX 310mm。A.H3—AC型號太陽能空氣源熱栗室外機11親合太陽能蒸發(fā)集熱器4的使用,設置了機組高低溫保護與高低壓保護功能,在充分利用太陽能供暖的同時,保障空氣源熱栗的使用安全。太陽能蒸發(fā)集熱器4通過吸收利用太陽輻射熱,最多能提供占系統(tǒng)總制熱量70%的供暖能力,即7.7kW制熱量,并通過吸收太陽輻射熱來升高自身表面溫度,使太陽能蒸發(fā)集熱器4在冬季-12?:TC的易結霜氣溫范圍內的結霜概率降低60%以上。經檢測,太陽能蒸發(fā)集熱器4的吸熱量與太陽能空氣源熱栗室外機11制熱量的供暖耦合度區(qū)間為25?70%,抗結霜耦合度區(qū)間為25?60%。本發(fā)明現(xiàn)行初投資為230元/m2,吸收利用太陽能供暖后的供暖運行費用為10?15元/m2.采暖期,是集中供熱的33?50%,在現(xiàn)有供暖技術中節(jié)省運行費用優(yōu)勢突顯,經濟效益突出。本發(fā)明使用壽命為15?18年,通過節(jié)省運行費用,使用10?14年即可收回全部初投資。
[0053]依據(jù)逆卡諾循環(huán)原理,在太陽能空氣源熱栗室外機11內部,于太陽能空氣源熱栗室外機11的制冷劑入口 37處依次連通設置有電子膨脹閥5、調節(jié)閥III 9、聯(lián)動風機3的太陽能蒸發(fā)集熱器4、調節(jié)閥IV 9,調節(jié)閥IV 9經溫度計III 6和壓力表III 7接通至四通換向閥2,并在電子膨脹閥5與溫度計III 6之間設置調節(jié)閥V 9流量調節(jié)旁路,用于根據(jù)制冷劑溫度壓力狀況,調節(jié)太陽能蒸發(fā)集熱器4內部的制冷劑流量。四通換向閥2 —路連接壓力表III7,一路連接數(shù)碼渦旋壓縮機I進氣口,一路連接數(shù)碼渦旋壓縮機I排氣口,一路連接太陽能空氣源熱栗室外機11的制冷劑出口 36。
[0054]空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17是在供暖地板基層上鋪設的與輻射供暖地板面層形狀相應的輻射供暖層,由下而上依次分層立體鋪設絕熱層、供暖輻射層和蓄熱層。首先平整原有水泥地面基層,按照地面形狀嚴密平整鋪設20mm厚聚苯板作為絕熱層。再在絕熱層上均勻平鋪面積為100m2、厚度為4_的空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17,并固定良好。對安裝完畢的空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17持續(xù)24小時打壓21MPa,以檢驗其密閉性。待打壓無滲漏,檢驗合格,在空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17上層填充30mm厚的豆石混凝土蓄熱層,混凝土標號應不小于C15。至此地板輻射供暖末端鋪設完畢,總厚度為54臟。其上再依次鋪設1mm厚的水泥找平層和1mm厚的地板,室內地面總厚度為 74mm0
[0055]空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17是由I X 14根長度為10m、外徑為4mm的毛細銅管,以1mm為間距均勻由外到內排列,逐根環(huán)圈呈U型敷設并聯(lián)構成。毛細銅管一側端口為進氣總管,在進氣總管上依次連通有分氣器12、調節(jié)閥I 9、壓力表I 7和溫度計I 6,并通過軟連接I 10連通至太陽能空氣源熱栗室外機11的制冷劑出口 36。毛細銅管另一側端口為排液總管,在排液總管上依次連通有集液器13、調節(jié)閥II 9、Y型過濾器8、壓力表
II7和溫度計II 6,并經軟連接II 10連通至太陽能空氣源熱栗室外機11的制冷劑入口 37。由此結構實現(xiàn)太陽能與空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17的耦合供暖。
[0056]在采暖房間18內距地板Im的墻面上,選取合適位置安裝鉑電阻溫度傳感器15,內部結構為鉑電阻傳感器聯(lián)動溫度信號變送器。在采暖房間18內距地板1.5m的墻面上,選取合適位置安裝帶有可視化線控操作面板的溫度控制器14,并通過遠程紅外線信號連通手持遙控器,和通過戶用W1-Fi網(wǎng)絡連接手機APP。本發(fā)明使用機電一體化應用PID調節(jié)方式的PLC集中自動控制系統(tǒng),可進行遠程遙控或面板線控,抗電磁干擾能力強,耗電功率低,適應新型高速網(wǎng)絡結構。邏輯程序溫度控制器14作為控制系統(tǒng)的核心部件,直接整合控制由傳感器接收、變送器輸出的O?1V或4?20A的信號模擬量,形成一定的比例連鎖控制,運行可靠,使用與維護方便。控制系統(tǒng)通過通訊線將溫度控制器14與溫度傳感器15、溫度計6、壓力表7、空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17控制線、太陽能蒸發(fā)集熱器4的調節(jié)閥9控制線等集為一體,并通過手持遙控器信號和手機APP網(wǎng)絡,實現(xiàn)太陽能耦合空氣源熱栗一體化空調系統(tǒng)的多重控制耦合。
[0057]本發(fā)明的供暖方法是通過太陽能耦合空氣源熱栗毛細銅管網(wǎng)輻射供暖層17,進行地板輻射供暖?!揪唧w實施方式】是卷簾軸32將太陽能反射遮陽簾31隱藏收起,經由太陽能蒸發(fā)集熱器4吸收太陽能,并聯(lián)動風機3與空氣對流換熱,聯(lián)合調節(jié)閥V 9流量調節(jié)旁路調節(jié)制冷劑流量,太陽能蒸發(fā)集熱器4內部的過飽和制冷劑蒸氣吸熱升溫升壓成為過熱蒸氣。溫度計III6監(jiān)測輸出蒸氣溫度不能超過120°C,壓力表III 7監(jiān)測輸出蒸氣壓力不能超過
2.6MPa,并通過傳感信號報告溫度控制器14,溫度控制器14經PID邏輯運算再反饋調節(jié)信號,命令調節(jié)閥III 9、IV 9、V 9控制太陽能蒸發(fā)集熱器4內制冷劑流量,使輸出過熱蒸氣物性參數(shù)維持在正常范圍內。過熱蒸氣經四通換向閥2導入數(shù)碼渦旋壓縮機I進氣口,數(shù)碼渦旋壓縮機I根據(jù)進氣溫度和壓力響應,自動控制進行多變壓縮過程,適當壓縮由太陽能蒸發(fā)集熱器4處理的制冷劑過熱蒸氣至完全過熱狀態(tài),蒸氣升溫升壓,但溫度不超過130°C,壓力不超過2.SMPa0完全過熱蒸氣從數(shù)碼渦旋壓縮機I排氣口輸出,經溫度壓力監(jiān)測在正常范圍內,排出太陽能空氣源熱栗室外機11進入室內分氣器12,并被分配至各供暖地板的毛細銅管網(wǎng)進行輻射供暖,供暖溫度為28?36°C。完全過熱蒸氣在毛細銅管網(wǎng)內放熱輻射供暖,進而溫度降低冷凝成為飽和液體進入集液器13,飽和回液溫度為18?26°C。集液器13匯集各供暖支路回流的制冷劑液體,輸送并進行過濾、溫度壓力監(jiān)測,進入太陽能空氣源熱栗室外機11內電子膨脹閥5進行絕熱節(jié)流膨脹,飽和液體成為過飽和蒸氣。然后過飽和制冷劑蒸氣進入太陽能蒸發(fā)集熱器4吸收太陽能,并聯(lián)動風機3與空氣對流換熱,聯(lián)合調節(jié)閥V 9流量調節(jié)旁路調節(jié)制冷劑流量,過飽和制冷劑蒸氣升溫升壓成為過熱蒸氣。至此完成一次供暖循環(huán),并開始下一次工作循環(huán)。溫度傳感器15監(jiān)測室內溫度變化情況,并及時反饋信號至溫度控制器14與設定室溫進行校準,溫度控制器14再按照PID校準結果釋放信號,自動控制空氣源熱栗制熱量,維持室溫均勻恒定,完成一次系統(tǒng)控制動作。
[0058]空氣源熱栗室內機16是室內對流制冷換熱機,用于夏季制冷工況,有壁掛式、立柜式、置頂式等機型。其主要部件有熱交換器、貫流風機、感溫探頭、百葉風口、背板等,用于太陽能空氣源熱栗室外機11輸出的過飽和氣態(tài)制冷劑與室內空氣對流蒸發(fā)制冷??諝庠礋崂跏覂葯C16可按需分室布置,各自獨立控制開度,與太陽能空氣源熱栗室外機11結合成為一拖多空調系統(tǒng)。
[0059]本發(fā)明的制冷方法是通過太陽能空氣源熱栗室外機11結合空氣源熱栗室內機16進行分體式對流制冷。所選A.Η3—AC型號空氣源熱栗的制冷輸入功率為2.4kW,耦合太陽能的額定制冷量為7.0kW。在室外干球溫度為30°C、室外濕球溫度為25°C條件下,A.H3—AC型號的耦合制冷量為8.lkW,制冷能效比為3.32,滿足全夏季制冷能力保障需求。經檢測,太陽能反射遮陽簾31的反射熱與太陽能空氣源熱栗室外機11制冷量的制冷耦合度區(qū)間為90?96%。本發(fā)明在制冷期間22W/m2的平均用電負荷低于現(xiàn)有技術24W/m2的耗電量,在每年3個月的制冷期內可節(jié)省制冷耗電126kWh,節(jié)能效益明顯。
[0060]本發(fā)明制冷的【具體實施方式】是首先在太陽能空氣源熱栗室外機11的平面低鐵鋼化玻璃外殼25的外表面貼合鋪設太陽能反射遮陽簾31,高效抵擋90?96%的太陽輻射能并使太陽能蒸發(fā)集熱器4避光。納米水性太陽能反射鋼板外殼33使太陽能空氣源熱栗室外機11內部數(shù)碼渦旋壓縮機I等部件的工作環(huán)境溫度低于40°C,保證制冷量無衰減,提高系統(tǒng)制冷能效。數(shù)碼渦旋壓縮機I通過虛線路徑gh和be吸收從空氣源熱栗室內機16回流的略過熱制冷劑蒸氣,自動控制多變過程壓縮制冷劑蒸氣至完全過熱狀態(tài)。完全過熱蒸氣經四通換向閥2的虛線路徑ad導入聯(lián)動風機3的太陽能蒸發(fā)集熱器4與空氣對流換熱,制冷劑蒸氣在此放熱冷凝成為飽和液體,中間經過溫度計III 6監(jiān)測蒸氣溫度不能超過130°C,壓力表III 7監(jiān)測蒸氣壓力不能超過2.6MPa。然后制冷劑飽和液體流經電子膨脹閥5進行絕熱節(jié)流膨脹,成為過飽和蒸氣。過飽和制冷劑蒸氣通過虛線路徑ef,經溫度壓力監(jiān)測在溫度為7°C左右、壓力為0.4MPa左右的正常范圍內,排出太陽能空氣源熱栗室外機11,進入空氣源熱栗室內機16,吸收室內空氣熱量,進行對流制冷。過飽和制冷劑蒸氣在室內吸熱蒸發(fā)成為略過熱蒸氣,排出空氣源熱栗室內機16,經溫度壓力監(jiān)測在溫度為12°C左右、壓力為1.4MPa左右的正常范圍內,通過虛線路徑gh和be進入太陽能空氣源熱栗室外機11內部數(shù)碼渦旋壓縮機I進氣口,制冷劑蒸氣被多變壓縮至完全過熱狀態(tài)。至此完成一次制冷循環(huán),并開始下一次工作循環(huán)。溫度傳感器15監(jiān)